JP4283485B2 - Method and apparatus for heating a glass panel in a tempering furnace provided with rollers - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラーが設けられた強化炉でガラスパネルを加熱する方法に関し、この方法は、加熱サイクル期間中ローラーからなるコンベヤー上のガラスパネルを搬送し、その後、強化ステーション内へとガラスパネルを搬送し、炉内で対流空気が供給されるように炉内の底部及び頂部に設けられた放熱体及び同じように底部及び頂部に設けられた熱対流体によって強化炉内でガラスパネルを加熱する工程からなる。
【0002】
本発明は、さらにローラーが設けられた強化炉でガラスパネルを加熱する装置に関し、ローラーが強化炉及びこの炉と連通した強化ステーション内へとガラスパネルを搬送するコンベヤーを形成し、強化炉にはガラスパネル上下に位置する放熱体及び同じくガラスパネルの上下に位置し、強化炉内に対流空気を供給する熱対流体が設けられている。
【0003】
【従来の技術】
この種の方法及び装置は、本願出願人による米国特許第5,951,734号に開示されているものが知られている。この公知の方法及び装置では、架空の熱対流効果が、炉の横方向に広まるのでトップコートされたいわゆるローE(Low-E)ガラスパネルを加熱するのに適している。例えば、米国特許第4,505,671号では、ガラスの上部で対流を生じさせると共に底部でも対流を生じさせているが、ローラーが存在するために対流パイプが常に炉の横方向又は炉を横切って配置させなければならず、底部対流の横方向の分布が不可能になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ガラスの底部に適用される熱伝達率の制御を炉の横方向に亘って可能にするガラス底部への対流噴射のための方法及び装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、加熱サイクル期間中、ローラーからなるコンベヤー上のガラスパネルを強化炉内へと搬送し、その後、強化ステーション内へと前記ガラスパネルを搬送し、炉内の底部及び頂部に設けられた放熱体及び炉内に対流空気が供給されるように同じように底部及び頂部に設けられた熱対流体によって強化炉内でガラスパネルを加熱する工程とからなる強化炉内でのガラスパネルの加熱方法において、炉の長手方向に配され、炉の横方向に並んだ対流加熱領域を形成する底部熱対流体によってガラスパネルの底部側が、加熱され、これら領域によって底部加熱対流効果が横方向に分布されることを特徴とする本発明の方法によって達成される。またこの目的は、ローラーが強化炉及びこの炉と連通した強化ステーション内へとガラスパネルを搬送するコンベヤーを形成し、強化炉にはガラスパネルの上下に位置する放熱体及び同じくガラスパネルの上下に位置し、強化炉内に対流空気を供給するための熱対流体が設けられている強化炉内でガラスパネルを加熱する装置において、ガラスパネルの下に位置する熱対流体が、炉の長手方向に延び且つ炉の横方向に並んだ対流加熱領域を形成することを特徴とする本発明の装置によって達成される。従属項は、本発明の好ましい態様を開示している。
【0006】
本発明の好ましい2つの態様を添付の図面を参照し、以下に詳述する。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1及び2は、本発明を適用したガラスパネル7が加熱される強化炉1を示す。ガラスパネル7は、炉の横方向に延びたローラー6によって形成されたコンベヤーによって炉内をその長手方向に搬送される。図示の態様では、加熱サイクル中炉内でガラスパネルは、振動しながら移動する。炉1には強化ステーション21の延長部が設けられており、ガラスパネル7はこの焼戻しステーションに移動し、さらに加熱ステーションで加熱される。
【0008】
強化炉1にはローラー6の上部に位置する放熱体3、即ち頂部放熱体が設けられている。これら放熱体は、強化炉1の長手方向に延びた抵抗体からなることが好ましいが、炉の横手方向に延びるように配置してもよい。ローラー6上には頂部熱対流体5が取りつけられている。これら熱対流体は、炉の横方向に互いに適当な距離をおいて炉の長手方向に延びたパイプ5から構成されるのが好ましい。パイプ5は、その長手方向に間隔をおいて配されたオリフィスが形成された底部面を有し、このオリフィスからジェット噴射状の対流空気がガラス7の頂面上に放出される。このジェット噴射は、加熱抵抗体3の間の空間を通過する。パイプ5を加熱抵抗体3の下に位置させることも可能である。ジェット噴射は、真下又は対角線状に斜めに向けられる。
【0009】
強化炉1にはローラー6の下に位置する放熱体2、即ち底部放熱体が設けられている。これら放熱体もまた強化炉1の長手方向に延びる抵抗体から構成されるのが好ましい。ローラー6及び/又は抵抗体2の下には、熱対流体4、4a、4b、4cが位置している。これら対流体は、炉の横方向に適当な間隔を置いて配された炉の長手方向に延びるパイプから構成されている。ガラス7の底部に最も近いパイプ4の部分の頂部にはパイプの長手方向に互いに間隔を置いて配されたオリフィスが形成されており、このオリフィスからジェット噴射状の対流空気が、ガラスの底部側及び/又はローラーの面に放出される。このような底部加熱対流体それぞれが、強化炉1の横方向に並んだ対流加熱領域A、B、C、D、E、F、G、H、I及びJを形成する。対流空気の流れは、パイプ4の長手方向、即ち種々の位置でその対応する領域に対して、パイプ4を長手方向に個別のセクションに分けることによって調節することができ、個別のセクションを設けることにより炉の長手方向への熱の伝導量を変えるために異なる圧力を供給することができる。これとは別に異なるサイズの噴射オリフィスを設けたり、例えば炉の長手方向の一部に沿って特に炉の両端部ではローラーの間の間隙の1つおきに、そして炉の長手方向のいくつかの部分、特に中央部分に沿ってはローラーの間の空間毎にジェット噴射が供給されるようにオリフィス間の相対距離を狭く又は広げることによって長手方向の対流空気流の調節が可能である。
【0010】
炉1内へ供給される空気の量は、例えば炉1の屋根に設けられた排出開口部22又は予備ヒーター15に連通して設置された逆流熱交換器24によって調節される。
【0011】
少なくとも熱対流体4、4a、4b及び4cには長尺の管状熱ダクト4bが設けられており、ここでパイプ4から炉1内へと放出される前に空気が暖められる。パイプ4bと連通して好ましくは炉1の外側に設けられているのは、1つの熱対流体4の対流空気の流量を調節するためのバルブ14である。単独のバルブを1つ以上の熱対流体の流量を調節又は制御するのに使用することもできる。頂部熱対流体パイプと個々に連通して設けられているのは、1つの(またはそれ以上)頂部熱対流体5の対流空気の流量を調節するために設けられたバルブ12である。さらに少なくとも底部熱対流用空気をパイプ4bと連通した炉1の外側に配置された予備ヒーターによって予備加熱することができる。予備ヒーター15は抵抗ヒーターであってもよい。従って、対流加熱領域A、B、C、D、E、F、G、H、I及びJにガラスの下側の特定の領域に対流噴射を供給することができ、これによりガラスの底部側に適用される熱伝達率を炉の横手方向において制御することが可能になる。各領域において、異なる温度及び/又は噴射圧が供給されてもよく及び/又は異なるタイミングで噴射を開始してもよく、噴射の終了又は期間も個別に調節可能である。例えば、ガラスの中央部分を縁部より集中的に熱対流に晒されるようにすることも可能である。従って、縁部領域への噴射時間を中央部への噴射時間より短くすることができる。中央部分及び縁部への噴射を連続的に、噴射時間だけ変えることもでき、又は縁部への噴射を間欠的に行ってもよい。
【0012】
図2Aに示す実施例では、パイプ4が放熱体2のケース又は支持体によって形成されるようにパイプ4と放熱体2を組み合わせてもよい。オリフィスは、種々の構成及び配向が可能である。さらに又は垂直方向への噴射に代えて、対角線上斜めに及び/又は対角線状長手方向に噴射することもできる。
【0013】
底部及び頂部熱対流体4、5のためのバルブ12、14は、制御システム10によって制御される。頂部放熱体3にはその温度を測定するための温度センサー23が、設けられている。ガラスパネル7が炉内へ搬送されたとき、その上部に位置する放熱体3が、僅かにガラスパネル7によって冷却される。放熱体の温度変化に関する情報が、温度センサー23によって制御システム10へとデータバス20に沿って送られ、センサー23から受け取った情報が、制御システムの設定値と比較され、測定値が設定値に足りない場合、放熱体の出力を増加する。従って、放熱体3の温度差及び/又は温度変化(急激な冷却)が、炉に搬入されたガラスパネルの大きさ、特に幅に関する情報を間接的に制御システム10に供給することになる。当然のことながら、ガラスパネルの搬入パターンを炉の上流に位置する別個の光学又は容量センサーで読み取ることもできる。制御の命令は制御システム10からデータ伝送バス19を介して各バルブ14へと送られる。閉じているバルブは、熱対流体4/5又はガラスと位置的に整合していない熱対流体又は噴射を行っていない抵抗体2/3の間又はその下を通る熱対流体の対流空気の流れを規制する。ガラスパネルの下に位置する熱対流体4を制御する残りのバルブ14は、ガラスパネル7の底部でこの特定のガラスパネル7用に予め定められたように熱を分布させるために調整される。このような熱分布は、特定の時間、対流噴射をガラスの底部に当てる又は熱分布に応じて対流空気の流量及び/又は温度を調節することによって得られる。
【0014】
ガラスパネルの底部のための熱伝達率に関する時間制御熱分布工程において、バルブ14のいくつかを加熱サイクルの開始から開いてもよく、残りのバルブ14を加熱サイクルの後半で開くようにしてもよい。このバルブのオン/オフを制御することによって流量又は圧力の規制を円滑に行うことができる。
【0015】
図1の場合、パイプ4bは、炉の上流端から下流端へと抵抗体2の下側を延び、締結手段4dによって炉の下流の壁に固定されており、噴射オリフィスを有する実際のパイプは抵抗体2とローラー6の間を炉の下流端から上流端へと通過する。パイプセクション4は、抵抗体2のハウジングに固定してもよい。パイプ4は、上方に向けられた放射熱を遮蔽しないように抵抗体2の間に配される。パイプ内で空気が適度に流れることによってパイプの長さにそって顕著な変化をきたさないので、熱膨張の結果生じるパイプの長手方向の変化は、炉の作動温度では、殆ど影響がない。従って、ローラーの間に正確に噴射される。パイプの連結具又は寸法は、炉の始動時に生じる熱膨張後に所望の目的に噴射できるように計算して選択される。ローラー間の各間隙には噴射のための複数のオリフィスが設けられており、これらオリフィスは互いに鋭角をなすように噴射し且つ炉の横手方向及び/又は長手方向のいずれかに傾斜するよう考慮して設けられている。この噴射は、ローラー6を部分的又は全体を直撃する。しかしながら、ガラスの底部側への対流加熱効果が損なわれるので、ローラーの底部面に直接噴射しない方がよい。
【0016】
底部熱対流体の対流空気の圧力レベルは、レギュレーター13によって設定され、このレギュレーターは、制御ユニットからのコントロールライン18によって制御される。レギュレーター13は、別個のユニットである必要はなく、各バルブに接続されていてもよい。バルブには手動のレギュレーターシステムを設けてもよい。
【0017】
頂部熱対流体の対流空気の圧力レベルは、レギュレーター11によって設定され、このレギュレーターは、制御ユニットからのコントロールライン16によって制御される。コントロールライン17は、バルブ12を制御するために用いられ、このバルブ12は、熱対流体5個々の対流空気噴射を調整するために作動する。これにより本願出願人による米国特許第5,951,734号に詳述されているようなガラスの頂部の熱伝達率を炉を横断するよう分布させることができる。
【0018】
図3及び4に示す態様は、図1及び2のものとは底部熱対流体の構成するパイプが、パイプ部分4bが炉の中央部(炉の長手方向において)で炉の床を介して延びるように配されている点でのみ異なる。パイプ部分4bはパイプ部分4b’と反対方向に抵抗体2の下側で枝分かれし、パイプ部分4b’は、炉の対向端で直立したパイプ部分4c’へと続き、さらに炉の端部から中央部分へと向いたパイプ部分4’へと続き、抵抗体2とローラーの間に位置し、ローラー6の間を通ってガラスパネル7の底部側へと噴射を配向するための噴射オリフィスが設けられている。
【0019】
図示していない熱対流パイプを炉内に引き込む第3の方法は、パイプを炉の対向端部から交互に炉の内側に引き込むことであり、これにより炉の内側のパイプ内の流れ方向を隣接するパイプ同士交互に対向させることができる。
【0020】
頂部及び底部熱対流噴射パイプ5及び4は互いに位置的に整合している必要はない。一方、加熱サイクルの初期に対流熱が、実質的にガラスの頂部に、より集中し、加熱サイクルの最終段階で対流熱がガラスパネルの下側に、より集中するように加熱サイクル中の動作タイミングが得られるようにするのが好ましい。頂部及び底部加熱噴射量の相互の関係は、例えば最初に強い頂部噴射を徐々に弱くし、加熱サイクルの終了に近づいたらまた強くし、底部加熱噴射は加熱サイクルの終了時により集中されるように加熱サイクル中に変えることができる。その結果、加熱サイクルの終了時の底部加熱噴射が強くても、頂部及び底部加熱効果の均衡を保ちながら熱の総伝導量が向上し、より早く加熱することができる。頂部及び底部加熱要件の相互の関係並びにその加熱サイクル中の変動は、各ガラスの特性によって決まる。底部加熱噴射を加熱サイクルの初期には幾分弱く、加熱サイクルの半分を過ぎた後には、時間の関数として噴射容量を表すグラフが一定、段階的に変化する、又は連続的に変化するまたはこれらの組み合わせとなる角係数(angular coefficient)を有するように噴射容量を増加させることもできる。
【0021】
図5は、底部加熱パイプ4がどのようにV字角度で対角線上斜めに噴射するかを示し、この噴射が目標地点に当たった時に頂部加熱パイプ5からの空気噴射の目標ラインのどちらかの側に位置することを示している。頂部及び底部加熱噴射が、炉の横方向に互いに間隔が設けられた目標に当たるので、ガラスの進行方向において加熱噴射が同じところに当たるのを防ぐ又は減少することができ、加熱効果がガラスの全面領域に亘ってより均一に分配される。頂部加熱ライン5は、頂部加熱抵抗間を介して噴射してもよく、その際底部加熱パイプは底部加熱抵抗の上から噴射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用した強化炉の長手方向における断面図。
【図2】図Aは図1に示した強化炉の前面横断面図であり、図Bは別の放熱体の断面図。
【図3】本発明の方法を適用した第2の態様の強化炉の長手方向における断面図。
【図4】図3に示した強化炉の前面横断面図。
【図5】頂部及び底部対流ブラストの互いの位置関係及び炉内の部品に対する位置関係を詳細に示した炉の一部断面図。
【符号の説明】
1 強化炉
2 放熱体
3 放熱体
4 熱対流体
5 熱対流体
6 ローラー
7 ガラスパネル
10 制御システム
12 バルブ
13 レギュレーター
14 バルブ
21 強化ステーション[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of heating a glass panel in a tempering furnace provided with rollers, which transports the glass panel on a conveyor consisting of rollers during the heating cycle and then puts the glass panel into a tempering station. The glass panel is heated in the tempered furnace by a heat sink provided at the bottom and top of the furnace and the heat and fluid provided at the bottom and top as well, so that convection air is supplied in the furnace It consists of a process.
[0002]
The present invention further relates to a device for heating the glass panels in tempering furnace where the roller is provided, to form a conveyor for conveying roller to the tempering furnace and the furnace and communicating reinforcing stations in the glass panel, the reinforcing furnace heat radiator located in the glass panel vertically and also located above and below the glass panel, the heat-to-fluid is provided to supply the convection air to the strengthening furnace.
[0003]
[Prior art]
A method and apparatus of this type is known as disclosed in commonly assigned US Pat. No. 5,951,734. This known method and apparatus is suitable for heating a so-called low-E glass panel that is top-coated because the aerial thermal convection effect spreads in the transverse direction of the furnace. For example, U.S. Pat. No. 4,505,671 produces convection at the top of the glass and convection at the bottom, but due to the presence of rollers, the convection pipe always crosses the furnace or across the furnace. is not an only Re not a Banara arrangement Te, the lateral side of the direction distribution of bottom convection becomes impossible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for convective jetting to the glass bottom that allows control of the heat transfer coefficient applied to the glass bottom across the furnace.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is to convey a glass panel on a conveyor consisting of rollers into a tempering furnace during a heating cycle, and then convey the glass panel into a tempering station, provided at the bottom and top of the furnace . A glass panel in a tempering furnace comprising the steps of heating the glass panel in a tempering furnace with a heat-converging fluid provided at the bottom and the top in the same manner so that convection air is supplied into the furnace In this heating method, the bottom side of the glass panel is heated by the bottom heat convection fluid which is arranged in the longitudinal direction of the furnace and forms a convection heating area arranged in the transverse direction of the furnace, and the bottom heating convection effect is laterally caused by these areas. It is achieved by the method of the present invention characterized in that Also this purpose, the roller forms a conveyor for conveying the glass panel to the tempering furnace and the furnace and communicating reinforcing stations within and below the heat radiating body and also the glass panel in tempering furnace positioned above and below the glass panel position to an apparatus for heating glass panels in reinforced furnace heat: fluid is eclipsed set for supplying convection air to strengthening furnace, heat: fluid located below the glass panels, the longitudinal furnace This is achieved by the apparatus according to the invention, characterized in that it forms a convection heating zone extending in the direction and aligned in the transverse direction of the furnace. The dependent claims disclose preferred embodiments of the invention.
[0006]
Two preferred embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show a
[0008]
The tempering
[0009]
The
[0010]
The amount of air supplied into the
[0011]
At least the heat-to-
[0012]
In the embodiment shown in FIG. 2A, the
[0013]
The
[0014]
In time control heat distribution process regarding heat transfer coefficient for the bottom of the glass panel may open
[0015]
In the case of FIG. 1, the
[0016]
The bottom heat-to-fluid convection air pressure level is set by a
[0017]
The pressure level of convection air in the top thermal convection body is set by the
[0018]
The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 in that the pipe of the bottom heat-to-fluid has a
[0019]
A third method of drawing a heat convection pipe (not shown) into the furnace is to draw the pipe alternately from the opposite end of the furnace to the inside of the furnace, thereby adjoining the flow direction in the pipe inside the furnace. The pipes to be used can be alternately opposed.
[0020]
The top and bottom thermal
[0021]
FIG. 5 shows how the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view in a longitudinal direction of a tempering furnace to which a method of the present invention is applied.
2 is a front cross-sectional view of the tempering furnace shown in FIG. 1, and FIG. B is a cross-sectional view of another radiator.
FIG. 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of a strengthening furnace of a second embodiment to which the method of the present invention is applied.
4 is a front cross-sectional view of the tempering furnace shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the furnace showing in detail the positional relationship between the top and bottom convection blasts and the positional relationship with respect to the components in the furnace.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (14)
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